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电子信息系统雷电防护工程

时间:2013-8-4 9:24:44点击:

  介:电子信息系统雷电防护工程  近十几年来,随着社会需求的拉动和理论探索的深入,信息防雷技术有了较大的发展。信息防雷是在闪电通道和避雷针泄流通道及其周围整个三维空间内对雷电的全面防护,这是一个全新的思维。...
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电子信息系统雷电防护工程
  近十几年来,随着社会需求的拉动和理论探索的深入,信息防雷技术有了较大的发展。信息防雷是在闪电通道和避雷针泄流通道及其周围整个三维空间内对雷电的全面防护,这是一个全新的思维。即,不但要防直击雷,更重要的是防感应雷(雷电电磁脉冲);不但要进行“路”的防护,更重要的是对“场”的防护。全面的信息防雷原则和行之有效的工程技术方法应为“整体设计、综合治理、系统实施”原则和“有效拦截、良好屏蔽、均衡连接、合理接地、堵截通道、全面防御”的工程技术方法。
  (一)整体设计、综合治理、系统实施
  信息防雷是一个系统工程,任何单一措施的防护作用都是不全面的。正确的方法应首先对需要防雷保护的系统进行详细勘察,制订技术方案,并依据国家和有关行业的技术标准、规范,进行正规的工程设计。在此过程中,应从宏观到微观、从内部防雷到外部防雷、从天线到地线、从强电到弱电统筹考虑、系统设计。即对避雷针、地线、屏蔽、均压接地网络,以及雷电过电压容易侵入的通道,如电源系统、天馈系统、信号传输系统等有针对性地采取相应的技术措施,进行综合治理。施工过程中也应严格按照标准、规范和设计图纸实施。
  (二)有效拦截、良好屏蔽
  1.有效拦截
  其思路是:改善直击雷措施是根据技术规范完善避雷针、避雷带等设施。必要时采用各种经过实践检验的、对雷电流某一物理效应有明显效果的新型避雷针和优化避雷针,以降低雷电流陡度(di/dt),从而减小二次雷击的感应电压。或在条件允许、经济可承受的前提下,尽量降低接地电阻等。
  2.良好屏蔽
  ⑴ 信号电缆的屏蔽,要点是:过早地敷设、排流防雷、穿管(槽)走线、可靠接地。电缆的屏蔽性能与电缆外导体或屏蔽体是否接地以及它的敷设形式有关。电缆不同的敷设形式,其屏蔽效果也大不相同,架空电缆比埋地电缆更易受雷电损坏。
  ⑵ 设备的屏蔽,主要依赖其外壳。对于屏蔽要求很高的设备,应设置专用的屏蔽室。设备外壳和屏蔽室的屏蔽体都应良好接地。
  (三)均衡连接、合理接地
  1.均衡连接
  即完善均压网络。对保护范围内的所有不带电金属导体应进行严密的等电位连接,并与符合要求的地线可靠连接。从而形成一个统一的、适应不同负载特性和频率的低阻拦接地网络。该网络由总等电位连接箱(mext)、局部等电位连接箱(mext)和等电位连接导线组成。该网络内各部分之间只能由等电位连接点(公共接地点)与接地装置连接,彼此间没有闭合回路。工程实践中应注意处理好如下几个方面的等电位连接问题:
  ⑴ 建筑物内不带电金属物的等电位连接:包括各种金属管道、建筑钢筋、电缆屏蔽层、供电系统中的中性线或保护接地线、各种金属机械设备的外壳和它们间的金属管路等。
  ⑵ 建筑物顶不带电金属物的等电位连接:如电梯、通风、空调、旗杆、广告牌、铁栏杆等。
  ⑶ 建筑物外带电金属物的等电位连接:如上述设施的电源线、信号线、控制线等。
  2.合理接地
  ⑴ 改造地线,依据规范和不同的信息系统对接地的要求,对不符合要求的地线进行适当改造。必要时采用低阻、高效、非金属接地模块和高效降阻剂,以减小地线电阻,从而为降低反击电位和“共地”提供前提条件。
  ⑵ 合理接地,最好将信息系统的接地和防雷接地实行共地。即由公共接地点提供保护接地、工作接地和防雷接地等所需的基准零电位,避免出现因各系统分别接地在个各地线间产生毁坏性电位差。工程实践中应注意处理好如下几个方面的接地问题:
  a.电子信息设备的单点接地。
  b.电子信息设备接地与建筑物防雷接地。
  c.信号传输电缆的全屏蔽(多点接地)与电子设备的单点接地。
  上述措施运用得当,可在一定程度上抑制建筑避雷系统对信息系统的负作用,即为感应雷的防护提供了良好的前提。
  (四)堵截通道、全面防御
  对雷电电磁脉冲容易入侵的所有通道,如电源线、天馈线和各种信号传输线等带电金属通道,除要求合理布线、严密屏蔽外,最简便、最经济的措施是分别加装避雷装置,以堵截雷电过电压。加装避雷装置的实质是使带电金属导体实现等电位均压连接。
  1.电源通道 根据有关技术规范、雷暴日分区和防雷分区,实行合理的避雷器防护方案。在此过程中,严格遵从以下原则:
  ⑴ 多级防护原则;
  ⑵ 能量配合原则;
  ⑶ 绝缘配合原则;
  ⑷ 区别不同接地制式原则。
  同时,在施工中应严格遵从接线、接地和接熔丝的要求。
  2.天馈通道 对处于不同雷暴日分区和不同设备的天馈系统,根据其工作频率、功率、阻抗等参数的不同,选择加装不同的天馈避雷装置。一般在室外端和室内与设备的接口端分两级设置。
  3.信号传输通道 信息系统是一个广义概念,包括的专业领域很多。如程控电话交换(语音通信)、数据通信、计算机网络、有线电视(闭路电视)、电视监控及各种控制系统等。同样是计算机网络,也分为很多类型。他们的系统结构、设备配置、工作电压、工作频率、传输速率及阻抗等均有很大差别。因此,它们所要求的防雷技术方案和防雷器件也不同。好在现代科技的发展,已有针对不同信息系统防雷要求的、标准化的防雷器件与它们相适应。这就为防雷工程的应用提供了很大的方便。
  信号传输系统同样应根据雷暴日分区和防雷分区及不同的系统类型、系统结构、设备配置、工作电压、工作频率、传输速率及阻抗等,选择加装不同的信号避雷装置。一般也需实行粗细两级保护。
  以上是信息防雷工程的基本环节和主要工程措施,它们之间也是既相互独立又相互联系的。面对无孔不入的雷电电磁脉冲,所有有源或无源通道都是其入侵的途径。把加装几个避雷器就理解为信息防雷是很不全面的,把埋设或改善地线就理解为信息防雷更是错误的。信息防雷工程是现代防雷多项技术措施综合运用的系统工程。任何单方面的措施,其防雷效果都将大打折扣,其投资的效费比也将大大降低。
  因此,信息系统防雷工程必须从全面考虑,做到层层防护,不留一丝隐患。

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